近日，李伟教授课题组在加氢脱芳催化剂研究领域的一项重要研究成果被J. Catal.期刊接收。论文的题目是：Nondestructive construction of Lewis acid sites on the surface of supported nickel phosphide catalysts by atomic-layer deposition，化学学院李伟老师与关庆鑫老师为本文共同通讯作者，本组博士生贠国霞为本论文第一作者。 图1.1利用ALD技术在Ni2P/SiO2催化剂上构建酸性的示意图。 Fig 1.1 Scheme of constructing of acidic sites on the surface of Ni2P/SiO2 catalyst using ALD. 本研究针对加氢脱芳工业生产中金属硫化物和贵金属催化剂的使用困境，在对反应机理深入研究的基础上，通过对催化剂活性中心的设计、载体孔道结构的调控、表面酸性位点的构建，大幅提升催化剂在低温下加氢脱芳的活性和稳定性。通过对加氢脱芳反应机理的系统研究，得到不同催化剂对萘加氢脱芳的反应机理，探索催化剂组成结构和脱芳产物选择性的构效关系，发展了一种可快速高效合成的低温下具有高加氢脱芳活性的非贵金属新型催化剂。在比传统工业硫化物催化剂进料空速、条件等更严苛的条件下，该催化剂萘转化率高达100%，产物十氢萘选择性接近100%，该催化剂显示出优异的催化活性及稳定性，同时展示出了可工业放大的潜能。 李伟教授一直关注并推动着加氢脱芳催化剂的发展进程。本研究设计的低温下具有高加氢脱芳活性的非贵金属新型材料，作为下一代加氢脱芳催化剂的技术储备，展示了优异的性能，开发出了活性和稳定性媲美贵金属的新型加氢脱芳催化剂。相关研究先后得到了国家自然科学基金、教育部重点实验室基金和高等学校学科创新引智计划（111计划）等项目的支持。本课题组研究成果已取得多项专利授权，并在J. Catal.、Appl. Catal. B: Environ.等催化领域知名期刊发表。

近日，李伟教授课题组在加氢脱芳催化剂研究领域的一项重要研究成果被J. Catal.期刊接收。论文的题目是：Nondestructive construction of Lewis acid sites on the surface of supported nickel phosphide catalysts by atomic-layer deposition，化学学院李伟老师与关庆鑫老师为本文共同通讯作者，本组博士生贠国霞为本论文第一作者。 图1.1利用ALD技术在Ni2P/SiO2催化剂上构建酸性的示意图。 Fig 1.1 Scheme of constructing of acidic sites on the surface of Ni2P/SiO2 catalyst using ALD. 本研究针对加氢脱芳工业生产中金属硫化物和贵金属催化剂的使用困境，在对反应机理深入研究的基础上，通过对催化剂活性中心的设计、载体孔道结构的调控、表面酸性位点的构建，大幅提升催化剂在低温下加氢脱芳的活性和稳定性。通过对加氢脱芳反应机理的系统研究，得到不同催化剂对萘加氢脱芳的反应机理，探索催化剂组成结构和脱芳产物选择性的构效关系，发展了一种可快速高效合成的低温下具有高加氢脱芳活性的非贵金属新型催化剂。在比传统工业硫化物催化剂进料空速、条件等更严苛的条件下，该催化剂萘转化率高达100%，产物十氢萘选择性接近100%，该催化剂显示出优异的催化活性及稳定性，同时展示出了可工业放大的潜能。 李伟教授一直关注并推动着加氢脱芳催化剂的发展进程。本研究设计的低温下具有高加氢脱芳活性的非贵金属新型材料，作为下一代加氢脱芳催化剂的技术储备，展示了优异的性能，开发出了活性和稳定性媲美贵金属的新型加氢脱芳催化剂。相关研究先后得到了国家自然科学基金、教育部重点实验室基金和高等学校学科创新引智计划（111计划）等项目的支持。本课题组研究成果已取得多项专利授权，并在J. Catal.、Appl. Catal. B: Environ.等催化领域知名期刊发表。

随着锂离子电池在便携式电子器件、电动汽车等领域的广泛应用，锂资源的价格不断攀升，同时，有机电解液的使用也使得传统锂离子电池面临着安全问题，因此，水系金属离子电池由于其高安全性和低成本受到了广泛的关注。在各种水系金属离子电池中，水系锌离子电池使用在水系电解液中化学性能稳定、比容量高的锌金属（理论比容量高达820 mAh g-1）作为负极，同时，锌负极具有生产工艺成熟，廉价等优势，因此水系锌离子电池是比较有前景的水系金属离子电池体系之一。但是，水系锌离子电池正极材料和储能机理的研究尚处于初级阶段，仍然面临着许多问题，例如：已报道的正极材料通常比容量较低，而且循环稳定性较差，机理有待于深入研究。 针对上述问题，重点实验室牛志强研究员团队通过简单的溶解重结晶法制备了NaV3O8•1.5H2O纳米带，并将其作为锌离子电池的正极活性材料，组装了水系Zn/NaV3O8•1.5H2O电池体系，在此电池体系中，NaV3O8•1.5H2O纳米带独特的结构有效缩短了充放电过程中离子在电极材料中的传输路径，另外，进一步通过在硫酸锌电解液中加入硫酸钠，有效地抑制了充放电过程中NaV3O8•1.5H2O的溶解和负极锌枝晶的生长。更为重要的是，不同于传统的锌离子嵌入机理， Zn/NaV3O8•1.5H2O电池体系表现出了H+和Zn2+的双离子连续共嵌入机理。因此，水系Zn/NaV3O8•1.5H2O电池体系展示了高达380 mAh g-1的比容量及优异的倍率性能和循环稳定性（在4 A g-1的电流密度下，1000次循环后，容量保持率高达82%）。NaV3O8•1.5H2O纳米带高的长径比将有助于电极在弯曲过程中能保持结构稳定，基于此，本工作组装了准固态的柔性锌离子电池，器件在不同弯曲状态下，展示了稳定的电化学性能。本工作为提高水系锌离子的性能提供了新思路，并且将促进水系锌离子电池在柔性储能器件上的应用。相关工作发表在Nature Communications 2018,9,1656上。

​为了满足柔性电子系统的要求，作为其重要组成部分的储能系统需具有轻、薄和柔的特点，甚至要求具有可弯折的特点。虽然目前不同结构柔性超级电容器已被成功组装，但是已报道柔性超级电容器的可弯折性能还有待于进一步提高，此外，柔性超级电容器一般通过外接线路与其他电子器件相连接，导致整个器件系统空间和能量的损耗，因此，柔性超级电容器与其他电子器件的集成化将有利于整个电子系统简洁化、超轻化和一体化的发展。 近期，我院牛志强研究团队设计出一种全固态、一体化和可弯折的超级电容器与光检测器集成器件，该工作利用单壁碳纳米管薄膜和二氧化钛颗粒材料本身的特点巧妙地设计出一种独特的集成结构，其中碳纳米管薄膜作为超级电容器的两电极，同时其中一个电极与二氧化钛纳米颗粒相结合作为光检测的工作电极。这种特殊的结构不仅确保了集成器件具有超级电容器的储能行为（在扫速为20 mV s-1时，质量比容量为28 F g-1），同时器件对白光也表现出高的灵敏性，当集成器件受到光强度为40 -2的可见光照射时，灵敏度为24.7。更重要的是，即使集成器件处于180°的弯折状态，仍然表现出了稳定的电容行为和光检测能力，该工作将为储能器件与其它电子器件的可弯折化和集成化发展起到积极的推进作用。相关论文在线发表在Advanced Functional Materials（DOI: 10.1002/adfm.201604639）上。

​近日，本课题组在氯乙烯无金属催化剂研究领域的一项重要研究成果被英国Nature旗下Scientific Reports期刊接收。论文的题目是：Nitrogen-doped Carbon Derived from ZIF-8 as a High-performance Metal-free Catalyst for Acetylene Hydrochlorination，李伟教授与化学学院王贵昌教授为本文共同通讯作者，本组博士生晁松林为本论文第一作者。 本研究针对氯乙烯工业生产中含汞催化剂的使用困境，在对反应机理深入研究的基础上，遴选ZIF-8作为材料前躯体，通过对材料合成方法以及碳化活化程序的突破升级，发展了一种可快速高效合成的氮掺杂无金属氯乙烯催化剂。在比传统工业含汞催化剂进料空速更严苛的条件下，该催化剂乙炔转化率达92%，产物选择性接近100%；经过200小时评价实验，该催化剂显示出优异的催化活性及稳定性，同时展示出了可工业放大的潜能。 氯乙烯是聚氯乙烯（PVC）的合成单体，用量巨大。我国传统工业生产中，80%以上来自于使用含汞催化剂的电石法生产工艺。由于资源匮乏、污染严重以及国际《水俣公约》的影响，我国规定2020年需全面取缔含汞产品的使用。汞催化剂给我国涉及PVC生产的氯碱行业带来巨大压力。 李伟教授一直关注并推动着氯乙烯无汞催化剂的发展进程。前期研究的低汞催化剂已完成工业放大，在多家企业推广使用；现阶段，李伟教授研发的金基无汞催化剂已实现氯乙烯吨级中试侧线实验，正筹划进一步工业放大生产。本研究设计的无金属催化剂，作为下一代氯乙烯催化剂的技术储备，展示了优异的性能。在李伟教授指导下，依托该项目，晁松林等同学曾获得第十三届“挑战杯”天津市大学生课外学术科技作品竞赛特等奖、2016“创青春”中航工业全国大学生创业大赛，第十届“挑战杯”大学生创业计划竞赛银奖、天津市大学生创业大赛金奖等奖项、天津市大学生创业奖学金，泰达—凯莱英优秀学生奖学金等多项奖励。相关研究先后得到了国家自然科学基金、教育部重点实验室基金和高等学校学科创新引智计划（111计划）等项目的支持。本课题组研究成果已取得多项专利授权，并在J. Catal.、ACS Catal.、ChemCatChem.、J. Phys. Chem. C等催化领域知名期刊发表。